HfutEngine 3D仿人机器人步态设计与实现

本文针对具体的双足机器人模型,对机器人进行逆运动学的建模,给出零力矩点（ZMP）计算的具体过程,利用零力矩点为运动中机器人的平衡问题提供很好的解决方案：在仿真平台下,在线计算运动中机器人的ZMP点,并通过分析ZMP的变化,评估动作的稳定性。     

基于关节力矩传感器的灵巧手指的阻抗控制

基于位置的阻抗控制以位置控制为基础,将它作为整个控制器的内环,附加的外环是阻抗力控制器,其控制效果的好坏取决于位置控制器的精确程度。将轨迹跟踪控制算法构建的位置控制器作为控制内环,同样阻抗参数下,增加了控制的稳定性和柔顺性,减小了超调和跟踪阶段的误差。并给出了基于H IT/DLR灵巧手手指基关节力矩传感器的阻抗控制的实验效果。     

基于关节力矩的柔性关节机器人的控制策略

由于关节柔性降低了系统的带宽并影响系统的鲁棒稳定性,因此,采用基于关节力矩负反馈的控制策略。通过减小电机端有效惯量的方法可以大大提高系统带宽并增强鲁棒稳定性;在机器人的控制上,采用一种基于全状态反馈的复合控制结构,证明了系统的稳定性,并在现有的机械臂上实现了位置和阻抗控制实验,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

一种新型并联机床的驱动输入选择

基于螺旋理论,将并联机床全部分支中可作为驱动输入的运动副锁定后,可以得到作用在动平台上的 约束螺旋．选出与机构的自由度数目相同的约束螺旋与机构本身固有的结构约束螺旋组成约束矩阵,根据约束矩阵 的秩确定输入的合理性．将约束力／力矩矩阵的最小奇异值与最大奇异值之比定义为约束力／力矩各向同性度,并 以此为指标对各驱动输入组合的优劣性进行评价．驱动输入选择结果表明,该并联机床存在5 种合理输入,其中以 UPS 分支中的5 个P 副为驱动输入是最优组合．     

数字孪生增强的领域自适应航天器多余物检测

由于标注数据的短缺,对航天器多余物进行在线检测受到了较大的限制。文章研究了多余物的物理特性,在航天器的数字孪生系统中构建相应的多余物模型,提出了一种结合数字孪生技术增强的跨域自适应航天器多余物检测方法。该方法通过数字孪生技术获取航天器的实时数据,并借助于历史标注数据中的相似结构,以跨域自适应技术辅助实时在线推理的进行。设计了一种新型的跨域自适应模型,该模型采用共享网络结构以及门控机制,从而在复杂任务中更有效地挖掘先验知识,实现了跨域自适应技术与数字孪生技术的有机结合,以实现更高效、准确和实时的预测。此种方法可以全面地检测航天器各个部件的多余物状态。     

电力系统超低频频率振荡分析及扰动源定位

超低频率振荡是高比例水电系统面临的突出挑战,大量水电机组调速系统及水力系统的负阻尼聚合是激发全网频率振荡的主要原因。频率振荡期间,水轮机接力器往复动作会导致液压系统油压下降,严重时将导致机组低油压而停机,负阻尼振荡将导致系统频率增幅振荡,控制不及时可能触碰系统高/低周控制动作。传统的降低机组有功出力、提高系统电压水平等振荡控制手段对超低频频率振荡抑制没有明显效果,这对系统安全稳定运行带来严重危害。为准确定位超低频振荡强相关机组,提出了利用发电机速度偏差与机械功率获取调速系统振荡能量的计算方法。同时,针对工程中发电机机械功率难以直接测量的难题,研究提出了利用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)实测的发电机转速和电磁功率合成发电机机械功率的实用算法,可准确计算动态过程中发电机机械功率值,并在电网超低频频率振荡案例分析和大电网超低频振荡预控中验证了该实用算法的有效性。该方法可综合应用同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)/故障录波/WAMS等广域信息,实现电力系统发生超低频振荡时,可对机组控制设备进行精细化定位...     

高压隔离开关多体动力学仿真及力矩特性研究

对高压隔离开关进行准确的动力学仿真是其性能优化、强度校核、故障诊断以及检修维护的基础。借助ADAMS进行高压隔离开关多体动力学仿真及力矩特性研究,建立参数化连杆机构以及触头触指模型;根据理论计算和ANSYS Workbench模态分析结果设置模型的相关动力学参数;仿真获取合闸过程触指形变和操作力矩等动力学特性,并将仿真结果与理论分析、实测波形进行对比,验证模型的准确性;最后分析不同参数下的隔离开关合闸力矩的变化情况。所提出的多体动力学仿真方法及分析结果可为隔离开关在设计阶段实现优化设计、降低成本,在工程应用阶段为工程分析、运维指导提供理论基础与数据支撑。     

800kV对接式直流穿墙套管缺陷分析及应对策略研究

本文针对对接式结构高压直流穿墙套管回路电阻异常的缺陷事件,根据力矩平衡原则,对套管关键部位受力情况进行了分析,并通过有限元仿真进行了验证。在此基础上,提出了一种端部新增接线端子的结构优化整改方案,通过仿真验证了方案的有效性。     

基于三阶超螺旋滑模观测器算法的机器人力矩估计方法

本文研究了六自由度(6-DOF)机器人关节力矩估计问题.为了提高机器人关节力矩估计精度,本文设计了一种三阶超螺旋滑模关节力矩观测器.在对观测器系统进行稳定性分析时,本文设计了一种新的Lyapunov函数证明了观测器闭环系统的稳定性.与已有的机器人力矩观测器结果不同,该力矩观测器仅以机器人关节角度作为观测器输入信号,减少了对机器人系统信息的依赖.最后,以6-DOF工业机器人为对象,开展实验验证.实验结果表明,与传统线性力矩观测器相比,本文提出的滑模力矩观测器估计误差小,验证理论的正确性.     

吊车钢丝绳非线性谐振建模及消谐控制

对于欠驱动吊车而言, 已有的方法都只考虑如何消除摆角. 然而当钢丝绳的摆角很小时, 钢丝绳上可能仍 然会存在严重的谐振. 针对吊车的消谐问题, 本文率先提出了一种基于钢丝绳–电机轴的非线性谐振力矩模型. 具体而言, 先利用振动力学的方法, 建立了非线性谐振力矩模型, 该模型可以将钢丝绳上的非线性谐振力矩归算到电机轴上, 然后通过电机控制器调节电机的输出力矩, 使得电机输出的基波主力矩上叠加一个大小相等方向相反的非线 性谐振力矩, 以达到消除钢丝绳上的谐振力矩的目的. 最后通过Simulink仿真和实验证明该方法具有良好的控制性 能, 不仅可以有效消除钢丝绳上的谐振, 并且能进一步减小摆角.